«ΔΗΜΙΟΥΡΓΙΑ ΚΩΔΙΚΑ ΤΑΞΙΝΟΜΗΣΗΣ ΠΕΤΡΩΜΑΤΩΝ ΜΕ ΒΑΣΗ ΕΜΠΕΙΡΙΚΕΣ ΜΕΘΟΔΟΥΣ»

Abstract

Η διπλωματική εργασία με τίτλο «Δημιουργία κώδικα ταξινόμησης πετρωμάτων με βάση εμπειρικές μεθόδους», αναφέρεται κυρίως στα συστήματα ταξινόμησης βραχομάζας που αποτελούνται από ποσοτικές παραμέτρους. Με σκοπό την άμεση ταξινόμησή της σε μια κατηγορία από ένα ευρύ φάσμα ποιοτήτων, καθώς και τον προσδιορισμό των απαιτήσεων υποστήριξης, επιλέχθηκε η δημιουργία δύο αλγόριθμων στο πρόγραμμα Matlab που διαμορφώθηκαν με βάση τους περιορισμούς και τις ιδιότητες των Γεωμηχανικών ταξινομήσεων RMR(Bieniawski) και Q(Barton et al.). Στα κεφάλαια επεξηγούνται οι έννοιες του άρρηκτου πετρώματος και της βραχομάζας, καθώς σημειώνεται πως διαφέρει ο τρόπος με τον οποίο προσδιορίζεται η μηχανική συμπεριφορά στις δύο κύριες γεωλογικές δομές. Επεξηγηματικά, το δείγμα του πετρώματος που λαμβάνεται από την επιτόπου γεωμάζα, είναι απαλλαγμένο από ασυνέχειες μεγάλης κλίμακας και ενδεχομένως αυτό να επηρεάσει κατά ένα βαθμό τον καθορισμό του προφίλ της μηχανικής συμπεριφοράς της βραχομάζας. Επιπλέον, γίνεται αναφορά στην γεωλογική ταξινόμηση του πετρώματος, όσο και στη παραμοφωσιμότητα του βραχώδους υλικού. Εκτενέστερη αναφορά γίνεται στις κατηγορίες των ασυνεχειών, αλλά και στις μηχανικές παραμέτρους που προτείνονται και προδιαγράφονται από τη Διεθνή Ένωση Βραχομηχανικής (I.S.R.M. 1981). Ιδιαίτερη έμφαση δίνεται στη τραχύτητα της επιφάνειας των τοιχωμάτων της ασυνέχειας, όντας καθοριστική για τη διατμητική αντοχή της. Ειδικότερα, οι ασυνέχειες μπορούν να διαχωριστούν σε επίπεδες – λείες και φυσικές, με τις τελευταίες να μπορούν να χαρακτηρισθούν ως κυματώσεις μεγάλου ή μικρού βαθμού. Ακόμα, αναλύονται οι έννοιες της μέγιστης και παραμένουσας διατμητικής αντοχής της ασυνέχειας. Αναλύονται διεξοδικά οι Γεωμηχανικές ταξινομήσεις των Bieniawski, Barton et al. και ο Δείκτης Γεωλογικής Αντοχής (GSI), καθώς και οι συγκρίσεις με τις μεταβατικές σχέσεις μεταξύ αυτών. Ύστερα, αναδεικνύεται η ιδιαιτερότητα των συστημάτων ταξινόμησης με εμπειρικές μεθόδους, διότι βασίζεται στην συσσωρευμένη εμπειρία που καταγράφηκε από αντίστοιχα έργα στο παρελθόν και αποτέλεσε τη βάση δημιουργίας παραμέτρων με ποσοτικά κριτήρια, που χρησιμοποιούνται μέχρι και σήμερα. Τέλος, η παρούσα εργασία ολοκληρώνεται με τη παρουσίαση του ενιαίου κώδικα των δύο Γεωμηχανικών ταξινομήσεων, συμπεριλαμβάνοντας τις σχετικές οδηγίες και τους περιορισμούς που ορίζουν∙ στο Παράρτημα Abstract The diploma thesis entitled "Creation of a rock classification code based on empirical methods" mainly refers to rock mass classification systems consisting of quantitative parameters. In order to directly classify it into a category from a wide range of qualities, as well as to determine the support requirements, it was chosen to create two algorithms in the Matlab program that were formed based on the constraints and properties of the Geomechanical classifications RMR (Bieniawski) and Q (Barton et al.). The chapters explain the concepts of unbreakable rock and rock mass, as it is noted how the way in which mechanical behavior is determined in the two main geological structures differs. Explanatory, the rock sample taken from the in situ geomass is free from large-scale discontinuities and this may affect to some extent the determination of the profile of the mechanical behavior of the rock mass. In addition, reference is made to the geological classification of the rock, as well as to the deformity of the rocky material. The geomechanical classifications of Bieniawski, Barton et al. and the Geological Resistance Index (GSI) are thoroughly analyzed, as well as comparisons with the transitional relationships between them. Next, the specificity of classification systems with empirical methods is highlighted, because it is based on the accumulated experience recorded by similar projects in the past and formed the basis for the creation of parameters with quantitative criteria, which are still used today. Finally, this paper is completed with the presentation of the uniform code of the two Geomechanical classifications, including the relevant directives and the restrictions they define.